Hey, Ich habe heute endlich mal meine Schaltung ein wenig unter Last testen können. Hierbei handelt es sich durch einen ESP32 gesteuerten LED Stripe. Um das ganze Schalten zu können liegt an der Spannungsquelle (entweder 8.4V oder 12V) ein IRF5305S P-Kanal Mosfet (Im D-Pak Design) an. Das Schalten funktioniert auch und ist zuverlässig. Maximal laufen hier ~4,5A bei 8,4V durch. Der Mosfet hatte dann samt Kühlkörper 107°. Je nach Belastung habe ich aber auch nur 30°-70°, was ja kein Problem darstellt. Die hohen Temperaturen auf Dauer machen mir aber sorgen, vorallem in einem geschlossenen Gehäuse. Natürlich ist auch das D-Pak durch die Bauform an den Temperaturen schuld, dessen bin ich mir bewusst. Meine Frage an euch ist nun, gibt es einen Mosfet der hier besser geeignet ist. Das eingesetzte Teil ist von Aliexpress, also auch hier ist fraglich ob die Werte so stimmen wie angegeben. Danke für eure Hilfe!
Philipp S. schrieb: > ...Maximal laufen hier ~4,5A bei 8,4V durch ... 8,4 V gemessen WO? U-DS? Betriebsspannung? An der Last? Schaltbild?
Philipp S. schrieb: > Der Mosfet hatte dann samt > Kühlkörper 107°. Bei einem Rds von 0.065 Ω ist das überraschend; immerhin fallen über dem Ding bei 4.5 A gerade mal 0.3 Volt ab. Das sind 1.3 Watt. Könnte es sein, daß bei Deiner Beschaltung irgendwas ... merkwürdig ist?
meine Glaskugel sagt, direkt vom ESP ohne (vernünftigen) Gatetreiber an den Mosfet, dann sind es zu hohe Schaltverluste. Alternativ viel schlechteren Mosfet erhalten, da würde mal 100% an und Spannung über DS messen helfen.
Philipp S. schrieb: > Um das ganze Schalten zu können liegt an der Spannungsquelle > (entweder 8.4V oder 12V) ein IRF5305S P-Kanal Mosfet (Im D-Pak Design) > an. Das Schalten funktioniert auch und ist zuverlässig. Wie steuerst du ihn an? Also auch von mir: zeige die Schaltung!
Philipp S. schrieb: > Hierbei handelt es sich durch einen ESP32 gesteuerten LED > Stripe. Um das ganze Schalten zu können liegt an der Spannungsquelle > (entweder 8.4V oder 12V) ein IRF5305S P-Kanal Mosfet (Im D-Pak Design) > an. Heißt das, dass du versuchst, den IRF5305S direkt mit dem ESP32 anzusteuern? Zeige deinen Schaltplan. DerEinzigeBernd schrieb: > Bei einem Rds von 0.065 Ω ist das überraschend; Was ist überraschend? Wie kommst du auf einen R_DS(on) von 65mΩ, wenn du nicht einmal die Ansteuerschaltung kennst. Der Wert gilt nur für eine VGS von -10V.
Philipp S. schrieb: > Meine Frage an euch ist nun, gibt es einen Mosfet der hier besser > geeignet ist. Der IRF5305 würde auch bei 8.4V ausreichend durchschalten um 4.5A zu schalten ohne dass er zu warm wird (etwas aber schon, vor allem wenn er mit der Kühlflache nicht auf eine Platine gelötet ist). Bloss wie steuert dein ESP diesen PMOSFET in der Plusleitung an ? Man bräuchte zumindest einen NPN wie BC547 mit z.B. 1k pull up an die 8.4V als Gatetreiber, aber davon schreibst du nichts...
Hier ist wirklich nur interessant, auf welche Art der "P-Kanal Mosfet (Im D-Pak Design)" jetzt mit dem ESP verklöppelt wurde.
Naja, und wo genau unter welchen Bedingungen was genau gemessen worden sein soll (im Schaltbild...). Allerdings: Genaugenommen auch der Aufbau (PCB-Layout), wenn der TO sich schon Sorgen macht, "es läge am Gehäuse". Ist das Layout ok (UND wird der Mosfet sauber geschaltet) gibt es bei 4,5A kein Problem, das bißchen Verlustleistung über die entspr. Kupferfläche des PCB abzuführen. Es interessiert also doch "alles". ;-)
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Bei vernünftiger Ansteuerung werden im FET kaum 1,5W verbraten. Da "RθJA-Junction-to-Ambient (PCB mount)––– 50 C/W" beträgt, sollte selbst der nackige Transistor bei Zimmertemperatur keine 107°C erreichen. Und mit Kühlkörper schon mal überhaupt nicht. Also scheint etwas in der Ansteuerung faul zu sein.
volta schrieb: > Da "RθJA-Junction-to-Ambient (PCB mount)––– 50 C/W" beträgt, 40K/W, und nur bei viel Kupfer auf der Platine (6,5cm^2, 70µm dick).
volta schrieb: > Bei vernünftiger Ansteuerung werden im FET kaum 1,5W verbraten. 1,5W sind für DPACK schon VIEL! Da braucht man VIEL Kupfer auf der Platine, damit das abgeführt wird, ohne schweineheiß zu werden.
H. H. schrieb: > volta schrieb: >> Da "RθJA-Junction-to-Ambient (PCB mount)––– 50 C/W" beträgt, > > 40K/W, und nur bei viel Kupfer auf der Platine (6,5cm^2, 70µm dick). Klugscheißer. Aber selbst wenn diese Zahlen stimmen, 40K/W ist ja nochmal besser. Da werden also erst Recht keine 107°C erreicht, selbst wenn die Raumtemperatur weit oberhalb der Habeck/Kretschmer genehmigten Grenzen liegt. Und wie gesagt, Philipp S. (philipp_s313) erwähnt am 29.12.2022 um 14:21 explizit einen Kühlkörper. Es bleibt dabei, die Ansteuerung muß irgendwie Kacke sein.
Falk B. schrieb: > 1,5W sind für DPACK schon VIEL! Da braucht man VIEL Kupfer auf der > Platine, damit das abgeführt wird, ohne schweineheiß zu werden. "Schweineheiß" muß so etwas wie die Windchill-Tewmperatur des Transistors sein. Ja, die ist auf jeden Fall über 100, also eigentlich mindestens 1000, wenn nicht noch mehr...;-)
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Okay wow, mit so vielen Antworten habe ich gar nicht gerechnet, vielen Dank dafür! Ich habe einen Schaltplan angehangen. Zur Erklärung, das ist von der Bauform wie eine Neonröhre. Darin sind zwei 18650 Akkus und das ganze kann auch per Netzteil mit 12V betrieben werden. Um den Mosfet zu schalten wird die Masse des Akkupacks genommen (maximal -8,4V bis runter auf -6,2). Über die zwei Dioden werden dann die Spannungen "ausgewählt". Ich hoffe ihr könnt was mit dem Plan anfangen. Es wird dann definitiv etwas mit der Ansteuerung faul sein, wenn ich eure Beiträge deute. Zum Thema ESP32, der nutzt quasi nur die Bereitgestellte Spannung aber schaltet den MOSFET nicht. Ich selbst habe eher schlechtes Wissen über die ganze Thematik, mein Stiefopa hat mir das mit dem Mosfet empfohlen, der war mal Elektriker, aber das heißt ja nix... Zur Kühlung, die ist nicht riesig, oben auf dem Gehäuse ist ein 1x1cm Alukühlkörper und von unten an die Platine ist ein 1mm starkes 1x1cm Kupferstück angelötet. Beide werden auch sehr schnell warm also ich leite daraus ab, das der Wärmeübergang ganz gut klappt.
Philipp S. schrieb: > Ich habe einen Schaltplan angehangen Dein MOSFET schaltet nicht ab. Er hat auch nichts mit einem ESP zu tun. Aber er verbrät 4.5 Watt, klar wird das warm. Bitte befasse dich erst mit den absoluten Grundlagen der Bauteilfunktion.
Philipp S. schrieb: > Ich habe einen Schaltplan angehangen. Tja. Dein MOSfet ist verpolt, Drain und Source vertauscht. Der schaltet nie ab, denn die Bodydiode leitet immer. Und die hat ~0,7V Spannungsabfall, macht bei 4,5A satte 3,2W Verlustleistung. Ok, stimmt nicht gamz, der MOSFET arbeitet im Inversbetrieb, der Spannungsabfall ist also geringer. Trotzdem nicht schön und schon gar nicht die Funktion, die du willst. > Zur Erklärung, das ist von der > Bauform wie eine Neonröhre. Darin sind zwei 18650 Akkus und das ganze > kann auch per Netzteil mit 12V betrieben werden. Na super, dann heizen deine Dioden zusätzlich. Sowas macht man anders. Die passenden Hohlsteckerbuchsen können mittels drittem Kontakt selber zwischen zwei Spannungsquellen umschalten, ohne zusätliche Dioden. > Zum Thema ESP32, der nutzt quasi nur die Bereitgestellte Spannung aber > schaltet den MOSFET nicht. Hätte man auch schon mal früher sagen können. > Zur Kühlung, die ist nicht riesig, oben auf dem Gehäuse ist ein 1x1cm > Alukühlkörper Hach, wie süüüüüüß ;-)
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Philipp S. schrieb: > Ich habe einen Schaltplan angehangen. Das ist aber kein Schaltplan, das ist eine Beleidigung. Warum sind alle Gnd nicht miteinander verbunden? Was ist ein CK1408? Male mal einen gescheiten Schaltplan und gib Links zu Daten von allen unüblichen Teilen an.
Helmut -. schrieb: > Was ist ein CK1408? Google kaputt ? https://www.dfrobot.com/product-2162.html Es könnte dich ebenso jemand so blöd zurückfragen, wenn du BUZ10 oder BC547 schreibst.
Hab eben nochmal nachgeschaut, mir ist vorhin im Schaltplan ein Fehler unterlaufen. Drain und Source sind natürlich andersherum. So ist es auch verlötet, sonst würde der Mosfet ja auch nicht so schalten wie gewünscht. Was er ja tut, ich habe das ganze eben nochmal getestet an einem Netzteil. Bei anliegender Masse wird meine Spannung durchgeschaltet und wenn ich die Masse wegnehme fällt sie ab auf, 0,13V, am GND und Drain des Mosfet gemessen. Da erwärmt sich auch nix.
Philipp S. schrieb: > Hab eben nochmal nachgeschaut, mir ist vorhin im Schaltplan ein Fehler > unterlaufen. Drain und Source sind natürlich andersherum. Nicht der einzige Fehler.
H. H. schrieb: > Philipp S. schrieb: >> Hab eben nochmal nachgeschaut, mir ist vorhin im Schaltplan ein Fehler >> unterlaufen. Drain und Source sind natürlich andersherum. > > Nicht der einzige Fehler. Dann wäre es super wenn ich wüsste was noch falsch ist. Sonst bringt der Thread ja nix.
Philipp S. schrieb: > H. H. schrieb: >> Philipp S. schrieb: >>> Hab eben nochmal nachgeschaut, mir ist vorhin im Schaltplan ein Fehler >>> unterlaufen. Drain und Source sind natürlich andersherum. >> >> Nicht der einzige Fehler. > > Dann wäre es super wenn ich wüsste was noch falsch ist. Sonst bringt der > Thread ja nix. SK6812 ist keine Diode, und die +5V hängen nicht am I/O-Pin. Der Ausgangspegel des ESP ist übrigens sehr grenzwertig für den SK6812.
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H. H. schrieb: > Philipp S. schrieb: >> H. H. schrieb: >>> Philipp S. schrieb: >>>> Hab eben nochmal nachgeschaut, mir ist vorhin im Schaltplan ein Fehler >>>> unterlaufen. Drain und Source sind natürlich andersherum. >>> >>> Nicht der einzige Fehler. >> >> Dann wäre es super wenn ich wüsste was noch falsch ist. Sonst bringt der >> Thread ja nix. > > SK6812 ist keine Diode, und die +5V hängen nicht am I/O-Pin. > > Der Ausgangspegel des ESP ist übrigens sehr grenzwertig für den SK6812. Okay ja gut, das war in der eile vorhin für euch einen Schaltplan zu machen ein Fehler von mir. Habe es mal angepasst, auch wenn einige User es trotzdem als Beleidigung ansehen werden. Ich habe jetzt vorallem die Seite nach dem Ck1408 stark vereinfacht. Hier ist ein entsprechender Levelshifter (SN74AHCT125N), ein Display (I2C SSD1306), Temperatursensor (DS18B20), ein Spannungsteiler, damit ich die Akkuspannung mit ESP32 ausmessen kann, verbaut. Das funktioniert auch alles sehr schön und genau so wie es soll. Nur die MOSFET Temperatur ist das Problem.
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Philipp S. schrieb: > Das eingesetzte Teil ist von Aliexpress, also auch hier > ist fraglich ob die Werte so stimmen wie angegeben. Was ist so schwierig daran, die Spannung D-S zu messen? Michael B. schrieb: > Der IRF5305 würde auch bei 8.4V ausreichend durchschalten um 4.5A zu > schalten ohne dass er zu warm wird (etwas aber schon, vor allem wenn er > mit der Kühlflache nicht auf eine Platine gelötet ist). Das ist zu bezweifeln. volta schrieb: > H. H. schrieb: >> volta schrieb: >> 40K/W, und nur bei viel Kupfer auf der Platine (6,5cm^2, 70µm dick). > Klugscheißer. In dem über das Forum verlinkten Datenblatt stehen 50°C/W für "PCB mount", ansonsten 110°C/W "socket mount". Wenn H.H. bei einem anderen Hersteller geschaut hat, kann das geringfügig abweichend sein - also nix Klugscheißer. Helmut -. schrieb: > Das ist aber kein Schaltplan, das ist eine Beleidigung. Zumindest ein recht wirres Gebilde. Michael B. schrieb: > Helmut -. schrieb: >> Was ist ein CK1408? > Google kaputt ? > https://www.dfrobot.com/product-2162.html > Es könnte dich ebenso jemand so blöd zurückfragen, wenn du BUZ10 oder BC547 schreibst. Mach den kopp zu und labere nicht ständig Stuss. BC.. sind Standardbauteile, irgendwelche Baugruppen muß man nicht kennen und die gehören im Posting verlinkt! H. H. schrieb: > Nicht der einzige Fehler. Was ich bislang vermisse, ist der Hinweis auf U(GS) des FET, der mit seinen 7..8 V sicher nicht sauber durchsteuert. Ich würde den NDP6020P nehmen, der aber leider nicht mehr produziert wird. Du hast vielleicht einen aktuellen Typ im Ärmel?
Manfred schrieb: > Was ich bislang vermisse, ist der Hinweis auf U(GS) des FET, der mit > seinen 7..8 V sicher nicht sauber durchsteuert. Ich würde den NDP6020P > nehmen, der aber leider nicht mehr produziert wird. > > Du hast vielleicht einen aktuellen Typ im Ärmel? Wenns denn unbedingt DPAK sein muss: AP100P03D, z.B.
Manfred schrieb: > Was ist so schwierig daran, die Spannung D-S zu messen? Wie gesagt, ich habe nicht sonderlich viel Ahnung, wenn man mir kurz sagt wie genau ich das machen muss, kann ich das gerne tun, auf die Gefahr hin dafür einen Seitenhieb zu bekommen. Aber iregdnwann muss man das ja auch mal lernen ;) Zu dem genannten AP100P03D findet sich leider nix im Internet.
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Philipp S. schrieb: > Zu dem genannten AP100P03D findet sich leider nix im Internet. https://www.lcsc.com/product-detail/MOSFETs_A-Power-microelectronics-AP100P03D_C3011447.html
Philipp S. schrieb: > Manfred schrieb: >> Was ist so schwierig daran, die Spannung D-S zu messen? > Wie gesagt, ich habe nicht sonderlich viel Ahnung, wenn man mir kurz > sagt wie genau ich das machen muss, kann ich das gerne tun, Och nö ... Dein eingeschalteter Transistor hat Drain-Source einen Restwiderstand, an dem Spannung abfällt und diese mal den Strom in Wärme gewandelt wird. Wenn alles aus ist, misst Du D-S die volle Akkuspannung. Eingeschaltet sollte sie möglichst nahe Null sein, Du wirst bei 4A über 300mV haben. Also Einschalten und D-S messen. Dazu muss man den tatsächlich fließenden Strom kennen, dann lässt sich die tatsächliche Verlustleistung rechnen. H. H. schrieb: > Wenns denn unbedingt DPAK sein muss: AP100P03D, z.B. Boah, <10 mOhm@4,5V - der bleibt ja frei in der Luft noch kühl.
Kann ich dann gerne morgen Mal machen. Der von euch gelobte AP100P03D ist aber Recht schwer zu beschaffen. Gibt's da eventuell noch eine Alternative mit einem geringen RDS(on). Würde ein AO D4185 gehen oder zb. der IRF 4905. Letzterer ist zwar nicht D-Pak aber am Ende muss es funktionieren, dann lieber ein größeres Package.
Philipp S. schrieb: > Der von euch gelobte AP100P03D ist aber Recht schwer zu beschaffen. LCSC hat genug davon auf Lager. > dann lieber ein größeres Package. Und bei Lidl im Sortiment?
H. H. schrieb: > Philipp S. schrieb: >> Der von euch gelobte AP100P03D ist aber Recht schwer zu beschaffen. > > LCSC hat genug davon auf Lager. Hatte. Aber es gibt ja auch noch: https://www.lcsc.com/product-detail/MOSFETs_A-Power-microelectronics-AP120N03D_C3024529.html
Okay dann kann ich diesen ja Mal versuchen. Danke dir für die Hilfe!
Philipp S. schrieb: > Würde ein AO D4185 gehen Deutlich besser als Dein IRF5305, weil sein Schaltverhalten ab 4,5V(UGS) definiert ist. > oder zb. der IRF 4905 Nein. Philipp S. schrieb: > Ne eher Aldi... Besser nicht, der scheint mir derzeit den Preistreiber in Richtung Oben zu machen. H. H. schrieb: > Aber es gibt ja auch noch: > https://www.lcsc.com/product-detail/MOSFETs_A-Power-microelectronics-AP120N03D_C3024529.html Der ist noch reizvoller. Philipp S. schrieb: > Würde ... Hast Du erkannt, warum wir bestimmte Typen bevorzugen bzw. nicht wollen?
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